碳载Pt、Pd基燃料电池阳极催化剂制备及其电化学性能研究

发布时间：2021-08-16 17:15

　　燃料电池是一种将化学能直接转化为电能的装置,与传统能源相比,它在使用过程中没有涉及到燃烧,具有高效率、低污染物排放等明显优点。然而,燃料氧化电催化剂的高价格和低性能限制了它在生活中的应用。本文以NaBH4为还原剂制备了低载铂和钯量的Pt、Pd基催化剂,分别用于燃料甲酸和乙醇的氧化。具体内容如下:（1）以Stober法氧化硅球为硬模板,以生物质氮源明胶和Hummers法氧化石墨烯的混合水凝胶为原料,与氧化硅纳米球自组装,制备出蜂窝状多孔炭材料（GC）,其BET 比表面积可达1104.5 m2 g-1。并分别以石墨烯（G）和多孔碳材料GC为载体,采用超声辅助液相还原法制备Pd/G和Pd/GC催化剂。探究了不同Pd含量的Pd/G催化剂及甲酸浓度的不同对甲酸催化氧化性能的影响;调变Stober法氧化硅纳米球、明胶和Hummers法氧化石墨烯的混合比例,制备Pd/GC催化剂,具有高的甲酸催化氧化活性及稳定性。（2）利用乙二醇还原法制备了 SnO2/GC催化剂载体,通过超声辅助液相还原法担载不同摩尔比的Pt、Pd制备成PtxPdy/SnO2/GC催化剂,、用于甲酸催化氧化。研究结果表明,催化剂粒径... 

【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：97 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２．３?ＰｄＳｎＰ／ＧＣ制备过程模拟图??Ｆｉｇ．?２．３?Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ＰｄＳｎＰ／ＧＣ?ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ??１８??

?第三章催化剂载体制备及Ｐｄ催化剂电化学性能研究???第三章催化剂载体制备及Ｐｄ催化剂电化学性能研究??３．１载体的形貌与结构分析??３．１．１?ＳＥＭ?分析??Ｓｉ０２微球的大小和形貌直接影响碳载体ＧＣ的形貌。为了分析Ｓｉ０２微球的表??面形貌及粒径大小，对Ｓｔｏｂｅｒ法制得ＳｉＣｈ微球进行了?ＳＥＭ观察，结果见图３．１。??由图３．１〇）？（（〇可知，５丨０２颗粒表面光滑，粒径分布窄，平均粒为２０〇１１１１１，分散性??好，因此可用作碳化模板材料。??ｕｍｍ??图３．１硅球的ＳＥＭ图??Ｆｉｇ．?３．１?ＳＥＭ?ｉｍａｇｅｓ?ｏｆ?Ｓｉ〇２?ｎａｎｏｓｐｈｅｒｅｓ??图３．２（ａ）、（ｂ）和（ｃ）是Ｓｉ〇２未被ＨＦ除去时的ＧＣ碳化前驱体在不同放大倍??数下ＳＥＭ图片，经分析发现氧化硅纳米球、明胶和氧化石墨烯混合均匀，硅球完全??被石墨烯和明胶碳化材料包裹。??國麵闕??图３．２?ＨＦ刻蚀前ＧＣ碳化前驱体的ＳＥＭ图??Ｆｉｇ．?３．２?ＳＥＭ?ｉｍａｇｅｓ?ｏｆ?ＧＣ?ｃａｒｂｏｎｉｚｅｄ?ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ?ｂｅｆｏｒｅ?ＨＦ?ｅｔｃｈｉｎｇ??２３??

图３．１硅球的ＳＥＭ图??Ｆｉｇ．?３．１?ＳＥＭ?ｉｍａｇｅｓ?ｏｆ?Ｓｉ〇２?ｎａｎｏｓｐｈｅｒｅｓ??

【参考文献】：
期刊论文
[1]在混合溶剂中以铜纳米线为模板制备高效双功能三元PtAuCu纳米管电催化剂（英文）[J]. 傅棋琪,李会会,马思阅,胡必成,俞书宏.  Science China Materials. 2016(02)



本文编号：3346077